專利名稱：變焦鏡頭系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像鏡頭系統(tǒng)，尤其涉及適用于攝像手機、便攜式數(shù)碼相機等微型攝像元件的變焦鏡頭系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著多媒體的發(fā)展，對搭載在手提電腦、可視電話、攝像手機以及便攜式數(shù)碼相機等上使用了電荷耦合器(CCD，Charged Coupled Device)或互補性氧化金屬半導體(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固體成像器件的攝像元件的需求越來越大。而這種需求增大的本身又要求鏡頭系統(tǒng)更進一步的小型化和輕量化。
另一方面，由于這些固體成像器件如CCD或者CMOS的工藝技術(shù)提高，已經(jīng)制作出每個像素只有幾個微米大小的成像器件，使得系統(tǒng)小型化的同時提高了對攝像鏡頭的分辨率的要求。因此，提供一種具小型化、輕量化、低成本、光學性能優(yōu)良且成像質(zhì)量好的鏡頭系統(tǒng)是現(xiàn)今微型攝像元件的發(fā)展方向。
小型化是指從鏡頭系統(tǒng)離物側(cè)最近的表面到成像面的距離(即成像系統(tǒng)的總長)要短。
輕量化和低成本是希望系統(tǒng)包含較少的透鏡數(shù)目，且透鏡本身易于批量加工和裝配。
而鏡頭系統(tǒng)的性能優(yōu)良和成像質(zhì)量好可從以下幾個方面考量1.鏡頭的速度快。即鏡頭本身具有比較小的光圈數(shù)(F數(shù))，一般為2.8或者更快。
2.分辨率高。即盡量校正各種單色像差并盡量減少色差。
變焦鏡頭系統(tǒng)通常為使用時伸出相機機身外面，攜帶時收在相機機身內(nèi)的可折疊(Collapsible)式變焦鏡頭系統(tǒng)。然而，使用時光學系統(tǒng)的厚度，因變焦鏡頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式不同而有很大差異。例如正組在前的變焦鏡頭系統(tǒng)(靠近物側(cè)的透鏡組元為正光焦度)，在滿足一定變焦比和光圈數(shù)的前提下每一組元的厚度很大，因此這類正組在前的變焦鏡頭系統(tǒng)即使收在相機內(nèi)，其厚度也不可能很小。在具有較好的成像質(zhì)量和較小的厚度方面，負組在前的變焦鏡頭系統(tǒng)(靠近物側(cè)的透鏡組元為負光焦度)具有優(yōu)勢，而且這類鏡頭系統(tǒng)具有較長的后工作距以提供一定的空間放置低通濾波器(Low-passFilter)。
就輕量化和低成本而言，必須減少組成鏡頭系統(tǒng)中透鏡的片數(shù)。最簡單的變焦鏡頭系統(tǒng)為二組元變焦鏡頭系統(tǒng)，而具有較好消色差能力的二組元變焦鏡頭系統(tǒng)至少由四片透鏡組成。
現(xiàn)有技術(shù)中提供一種二組元變焦鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到成像面依次包括一具有正光焦度的透鏡組及一具有負光焦度的透鏡組，雖然成像質(zhì)量較好，但是該系統(tǒng)中具有負光焦度的透鏡組需三片或更多透鏡組成，不利于小型化及輕量化的應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中還提供一種二組元變焦鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到成像面依次包括一具有正光焦度的透鏡組及一具有負光焦度的透鏡組，該系統(tǒng)中兩個透鏡組均由兩片透鏡組成，但是整個系統(tǒng)的總長較長，不利于小型化的應(yīng)用且成像質(zhì)量不理想。
有鑒于此，提供一種小型化且成像質(zhì)量好的變焦鏡頭系統(tǒng)實為必要。

發(fā)明內(nèi)容以下，將以實施例說明一種變焦鏡頭系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述內(nèi)容，提供一種變焦鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的第一透鏡組及具有正光焦度的第二透鏡組；所述第一透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的凹面彎向成像面的彎月型第一透鏡及具有正光焦度的第二透鏡；所述第二透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括光欄、具有正光焦度的雙凸第三透鏡及具有負光焦度的凹面彎向物側(cè)的彎月型第四透鏡。所述第一透鏡組及第二透鏡組沿光軸相互移動，使變焦鏡頭系統(tǒng)在寬視場端(The Wide-angle End)和遠攝端(The Telephoto End)之間變換，實現(xiàn)變焦。其中，所述第二透鏡及第四透鏡可采用非球面透鏡。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的變焦鏡頭系統(tǒng)采用負組在前的負正結(jié)構(gòu)二組元變焦鏡頭系統(tǒng)，且具有負光焦度的彎月型第四透鏡的凹面彎向物側(cè)，整個變焦鏡頭系統(tǒng)具有較好的成像質(zhì)量和較小的厚度。此外，第二透鏡及第四透鏡采用非球面透鏡一方面可以使得變焦鏡頭系統(tǒng)具有更好的成像質(zhì)量，另一方面可以使整個系統(tǒng)更為緊湊。

圖1是本發(fā)明實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面示意圖。
圖2是圖1中變焦鏡頭系統(tǒng)的寬視場端、中間焦距位置及遠攝端的截面示意圖。
圖3至圖5依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第一實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖6至圖8依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第一實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖9至圖11依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第一實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖12至圖14依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第二實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖15至圖17依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第二實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖18至圖20依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第二實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖21至圖23依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第三實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖24至圖26依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第三實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖27至圖29依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第三實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖30至圖32依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第四實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖33至圖35依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第四實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖36至圖38依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第四實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖39至圖41依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第五實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖42至圖44依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第五實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖45至圖47依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第五實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖48至圖50依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第六實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖51至圖53依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第六實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖54至圖56依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第六實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖57至圖59依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第七實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖60至圖62依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第七實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖63至圖65依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第七實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖66至圖68依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第八實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖69至圖71依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第八實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖72至圖74依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第八實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖75至圖77依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第九實施例的寬視場端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖78至圖80依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第九實施例的中間焦距位置的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
圖81至圖83依次為本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)第九實施例的遠攝端的軸上點球差色差曲線及場曲與畸變曲線圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請一并參閱圖1及圖2，本發(fā)明實施例提供的變焦鏡頭系統(tǒng)10從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有負光焦度的第一透鏡組100；具有正光焦度的第二透鏡組200；濾波器300以及一成像裝置CCD或CMOS的成像面400。所述第一透鏡組100從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的凹面彎向成像面的彎月型第一透鏡110及具有正光焦度的第二透鏡120；所述第二透鏡組200從物側(cè)到成像面依次包括光欄210、具有正光焦度的雙凸第三透鏡220及具有負光焦度的凹面彎向物側(cè)的彎月型第四透鏡230。所述濾波器300包括紅外濾波器(Infrared Cut Absorption Filter)、低通濾波器或蓋玻璃(Cover Glass)。
請參閱圖2，其中(a)、(b)、(c)依次表示變焦鏡頭系統(tǒng)10位于寬視場端、中間焦距位置(The Middle-focal-length Position)及遠攝端的截面圖。為實現(xiàn)變焦，所述第一透鏡組100及第二透鏡組200可沿光軸11相互移動，使變焦鏡頭系統(tǒng)10在寬視場端狀態(tài)及遠攝端狀態(tài)之間變換。
為限制系統(tǒng)的總長，并確保系統(tǒng)具有足夠好的成像質(zhì)量，該變焦鏡頭系統(tǒng)10滿足條件式3.5＜TW/(fW·tanωW)＜7.5 (1)，其中TW表示變焦鏡頭系統(tǒng)10在寬視場端的總長(即變焦鏡頭最靠近物側(cè)的曲面頂點到成像面的距離)；fW表示整個變焦鏡頭系統(tǒng)10在寬視場端的焦距；ωW表示變焦鏡頭系統(tǒng)10在寬視場端的半視場角。(fW·tanωW)為成像面400上的像高。當TW/(fW·tanωW)的值超過上限時，整個變焦鏡頭系統(tǒng)10的總長過大，不能達到系統(tǒng)小型化，緊湊的目的；當TW/(fW·tanωW)的值超過下限時，由于各透鏡的光焦度過大，鏡頭像差校正困難。
為限制第一透鏡組100的厚度，并確保其具有足夠的機械強度，該變焦鏡頭系統(tǒng)10滿足條件式1.3＜dG1/fW＜0.7 (2)，其中dG1表示第一透鏡組100的厚度，即第一透鏡110靠近物側(cè)曲面的頂點至第二透鏡120靠近成像面400的曲面的頂點的距離。由于可折疊的變焦鏡頭系統(tǒng)使用時，鏡頭伸出相機機身，而在攜帶時鏡頭縮在相機機身內(nèi)，因此變焦鏡頭系統(tǒng)中每個組元保持較薄的厚度很重要。當dG1/fW的值超過上限時，組元較厚，機身要求較大的尺寸，不利于相機的小型化；當dG1/fW的值超過下限時，組元過薄，透鏡較薄，可以承受的機械強度不夠，而且第一透鏡組100中各曲面彎曲受到限制，不利于像差校正，尤其對軸外像差，如場曲、像散校正困難。
為在良好地校正像差的同時提供合適的變焦鏡頭尺寸，該變焦鏡頭系統(tǒng)10滿足條件式-0.7＜1/W＜-0.3 (3)，其中1表示第一透鏡組100的光焦度，W表示整個變焦透鏡系統(tǒng)10在寬視場端的光焦度。當1/W的值超過上限時，第一透鏡組100的光焦度過強，這時變焦鏡頭系統(tǒng)10總長能夠較小，但場曲過大，在寬視場端桶形畸變也過大；當1/W的值超過上限時，第一透鏡組100的光焦度過弱，適于校正各種像差，但變焦鏡頭系統(tǒng)10過長，透鏡口徑過大，鏡頭難于小型化。
為在良好地校正像差的同時提供合適的變焦鏡頭尺寸，該變焦鏡頭系統(tǒng)還滿足條件式0.5＜2/W＜0.95 (4)，其中2表示第二透鏡組200的光焦度。當2/W的值超過上限時，第二透鏡組200的光焦度過強，這時變焦鏡頭系統(tǒng)10總長能夠較小，但球差不易校正。當2/W的值超過下限時，第二透鏡組200的光焦度過弱，適于校正各種像差，但變焦鏡頭系統(tǒng)10過長，透鏡口徑過大，鏡頭難于小型化。
為校正色差，該變焦鏡頭系統(tǒng)10滿足條件式15＜v1-v2＜40(5)以及
20＜v3-v4＜40(6)，其中v1、v2分別表示第一透鏡組100中第一透鏡110和第二透鏡120的材料阿貝數(shù)；用v3、v4分別表示第二透鏡組200中第三透鏡220和第四透鏡230的材料阿貝數(shù)。當v1-v2的值超過下限時，色差較大，校正困難；當v1-v2的值超過上限時，不利于材料選取。同樣，當v3-v4的值超過下限時，色差較大，校正困難；當v3-v4的值超過上限時，不利于材料選取。
為校正場曲和畸變，該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足條件式0.3＜(C8-C9)/(C8+C9)＜0.8 (7)，其中C8和C9分別表示第四透鏡230靠近物側(cè)的曲面和靠近成像面的曲面的頂點曲率。條件式(7)定義了具有負光焦度的第四透鏡230的形狀。當(C8-C9)/(C8+C9)的值超過上限時，場曲和畸變朝正方向過分增大，較正困難。相反，當(C8-C9)/(C8+C9)的值超過下限時，場曲和畸變朝負方向過分增大，較正困難。
下面參照圖3到圖83以具體實施例來詳細說明本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)10。
以下每個實施例中，各透鏡的面型及材料滿足表1的條件表1
其中非球面面型表達式如下x=cr21+1-c2r2+ΣA2ir2i]]>其中x為表面離開與表面頂點相切的平面的距離，r為從光軸到表面的距離，c為表面的頂點曲率，A2i為第2i階的非球面面型系數(shù)。
各實施例中，f表示整個攝像鏡頭的焦距；Fno.表示F數(shù)；ω表示半視場角；r表示光學面的曲率半徑；nd表示材料的d線折射率；vd表示材料的阿貝數(shù)；W表示寬視場端；M表示中間焦距位置；T表示遠攝端；表面序號1至11依次表示第一透鏡110靠近物側(cè)的表面、第一透鏡110靠近成像面400的表面、第二透鏡120靠近物側(cè)的表面、第二透鏡120靠近成像面400的表面、光欄210、第三透鏡220靠近物側(cè)的表面、第三透鏡220靠近成像面400的表面、第四透鏡230靠近物側(cè)的表面、第四透鏡230靠近成像面400的表面、濾波器300靠近物側(cè)的表面、濾波器300靠近成像面400的表面；d表示光學表面間距；d4表示第二透鏡120靠近成像面400的表面與光欄210的間距、d9表示第四透鏡230靠近成像面400的表面與濾波器300靠近物側(cè)的表面的間距。
第二、五、六、九實施例中第二透鏡120及第四透鏡230均采用同種光學塑料聚碳酸酯(Polycarbonate)。
第一實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表2、表3和表4的條件表2
表3
表4
該第一實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖3至圖5所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖6至圖8所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖9至圖11所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第二實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表4、表5和表6的條件表5
表6
表7
該第二實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，第二透鏡120及第四透鏡230均采用聚碳酸酯塑料制成的非球面透鏡，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖12至圖14所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖15至圖17所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖18至圖20所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第三實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表7、表8和表9的條件表8
表9
表10
該第三實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線分別依次如圖21至圖23所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖24至圖26所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖27至圖29所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第四實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表11、表12和表13的條件表11
表12
表13
該第四實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖30至圖32所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖33至圖35所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖36至圖38所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第五實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表14、表15和表16的條件表14
表15
表16
該第五實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，第二透鏡120及第四透鏡230均采用聚碳酸酯塑料制成的非球面透鏡，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖39至圖41所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖42至圖44所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖45至圖47所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第六實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表17、表18和表19的條件表17
表18
表19
該第六實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，第二透鏡120及第四透鏡230均采用聚碳酸酯塑料制成的非球面透鏡，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖48至圖50所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖51至圖53所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖54至圖56所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第七實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表20、表21和表22的條件表20
表21
表22
該第七實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖57至圖59所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖60至圖62所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖63至圖65所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第八實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表23、表24和表25的條件表23
表24
表25
該第八實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖66至圖68所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖69至圖71所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖72至圖74所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
第九實施例該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足表26、表27和表28的條件表26
表27
表28
該第九實施例的變焦鏡頭系統(tǒng)中，第二透鏡120及第四透鏡230均采用聚碳酸酯塑料制成的非球面透鏡，其寬視場端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖75至圖77所示；中間焦距位置的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖78至圖80所示；遠攝端的軸上點球差色差曲線、場曲與畸變曲線依次如圖81至圖83所示。由圖上可以看出，在整個變焦過程中軸上點球差色差和場曲畸變都被良好校正。
表29是9個實施例與前面各個條件式對應(yīng)的數(shù)值。
表29
綜上，本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)采用負組在前的負正結(jié)構(gòu)二組元變焦鏡頭系統(tǒng)，在滿足一定的條件式下，一方面可以使得變焦鏡頭系統(tǒng)具有較好的成像質(zhì)量，另一方面可以使整個系統(tǒng)更為緊湊。此外，所述第二透鏡120及第四透鏡230可采用同一種光學塑料制成，因此，具有以下優(yōu)點首先，可以降低工藝的復(fù)雜性，從而降低成本；其次，由于塑料透鏡因環(huán)境溫度變化會帶來較大的焦點移動，故在第一透鏡組100和第二透鏡組200中采用玻璃透鏡加塑料透鏡的結(jié)構(gòu)形式，這樣可以保證因環(huán)境溫度變化引起的各組元的焦點移動較??；再次，具有正光焦度的第一透鏡120因環(huán)境溫度變化引起的焦點移動與具有負光焦度的第二透鏡230因環(huán)境溫度變化引起的焦點移動方向相反，相互抵消，從而保證整個變焦系統(tǒng)的焦點移動較小，成像質(zhì)量變化較小，可避免整個系統(tǒng)光學性能下降。
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的第一透鏡組及具有正光焦度的第二透鏡組；所述第一透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的凹面彎向成像面的彎月型第一透鏡及具有正光焦度的第二透鏡；所述第二透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括光欄、具有正光焦度的雙凸第三透鏡及具有負光焦度的凹面彎向物側(cè)的彎月型第四透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足條件式3.5＜TW/(fW·tanωW)＜7.5，其中TW表示變焦鏡頭系統(tǒng)在寬視場端的總長；fW表示整個變焦鏡頭系統(tǒng)在寬視場端的焦距；ωW表示變焦鏡頭系統(tǒng)在寬視場端的半視場角。
3.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，該變焦鏡頭系統(tǒng)滿足條件式0.3＜dG1/fW＜0.7，其中dG1表示第一透鏡組的厚度，即第一透鏡靠近物側(cè)曲面的頂點至第二透鏡靠近成像面的曲面的頂點的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，該變焦鏡頭系統(tǒng)還滿足條件式-0.7＜1/W＜-0.3，其中1表示第一透鏡組的光焦度，W表示整個變焦透鏡系統(tǒng)在寬視場端的光焦度。
5.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，該變焦鏡頭系統(tǒng)還滿足條件式0.5＜2/W＜0.95，其中2表示第二透鏡組的光焦度，W表示整個變焦透鏡系統(tǒng)在寬視場端的光焦度。
6.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，該變焦鏡頭系統(tǒng)還滿足條件式15＜v1-v2＜40以及條件式20＜v3-v4＜40，其中v1、v2分別表示第一透鏡組中第一透鏡和第二透鏡的材料阿貝數(shù)；v3、v4分別表示第二透鏡組中第三透鏡和第四透鏡的材料阿貝數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，該變焦鏡頭系統(tǒng)還滿足條件式0.3＜(C8-C9)/(C8+C9)＜0.8，其中C8和C9分別表示第二透鏡組中靠近成像面的第四透鏡靠近物側(cè)的曲面和靠近成像面的曲面的頂點曲率。
8.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡及第四透鏡為非球面透鏡。
9.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡及第三透鏡為球面透鏡。
10.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡及第三透鏡至少有一個為非球面透鏡。
11.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述變焦鏡頭系統(tǒng)還包括位于第二透鏡組與成像面之間的濾波器。
12.如權(quán)利要求11所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波器包括紅外濾波器、低通濾波器或蓋玻璃。
13.如權(quán)利要求1至12中任意一項所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡及第四透鏡采用同一種光學塑料制成。
14.如權(quán)利要求13所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述光學塑料為聚碳酸酯。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變焦鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的第一透鏡組及具有正光焦度的第二透鏡組；所述第一透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度的凹面彎向成像面的彎月型第一透鏡及具有正光焦度的第二透鏡；所述第二透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括光欄、具有正光焦度的雙凸第三透鏡及具有負光焦度的凹面彎向物側(cè)的彎月型第四透鏡。
文檔編號G02B5/20GK1928611SQ20051003712
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日
發(fā)明者曾吉勇, 金國藩, 嚴瑛白, 王民強 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司